【正文】 ）改變傳動比，擴(kuò)大驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，如起步、加速、上坡等，同時(shí)使發(fā)動機(jī)在有利的工況下工作； （二）在發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下，使汽車能倒退行駛； （三）利用空擋，中斷動力傳遞，以使發(fā)動機(jī)能夠起動、怠速，并便于變速器換檔或進(jìn)行動力輸出 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 第二章 變速器的方案論證 第一節(jié) 變速器類型選擇及傳動方案設(shè)計(jì) 變速 器的種類很多， 按其傳動比的改變方式可以分為有級、無級和綜合式的 。以下是兩軸式和三軸式變速器的傳動方案。 三、變速器齒輪的壽命 兩軸式變速器的低檔齒輪副大小相差懸殊，小齒輪工作循環(huán)次數(shù)比大齒輪要高得多，因此，小齒輪工作壽命比大齒輪要短。而三軸式變速器，可以將輸入軸和輸出軸直接相連，得到直接檔，因而傳動效率高，磨損小，噪聲也小。 （一） 滑動齒輪換檔 通常是 采用滑動直齒輪換檔，但也有采用滑動斜齒輪換檔的。用嚙合套換檔，因同時(shí)承受換檔沖擊載荷的接合齒齒數(shù)多，而齒輪又不參與換檔，它們都不會過早損壞，但是不能消除換檔沖擊，所以仍要求駕駛員有熟練的操作技術(shù)。 （三）同步器換檔 現(xiàn)在大多數(shù)汽車的變速器都采用同步器換檔。為實(shí)現(xiàn)傳動有些利用在前進(jìn)檔的傳動路線中，加入一個(gè)中間傳動齒輪的方案，也有利用兩個(gè)聯(lián)體齒輪的方案。但換擋時(shí)有兩對齒輪同 時(shí)進(jìn)入嚙合，使換擋困難。 圖 ）所示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合齒輪，換擋更為輕便。 因?yàn)?變速器在一擋和倒擋工作時(shí)有較大的力，所以無論是兩軸式變速器還是中間軸式變速器的低檔與倒擋，都應(yīng)當(dāng)布置在在靠近軸的支承處，以減少軸的變形，保證齒輪重合度下降不多，然后按照從低擋到高擋順序布置各擋齒輪，這樣做既能使軸有足夠大的剛性，又能保證容易裝配。 二、設(shè)計(jì)變速器操縱機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)該滿足以下基本要求 （ 一） 要有鎖止裝置，包括自鎖、互鎖和倒檔鎖 。換檔位置的確定主要從換檔方便考慮。 一、軸的直徑 第 一軸 花 鍵 部分直 徑 d（ mm）初 選 d＝ K( Memax)1/3 （ ） K—— 經(jīng)驗(yàn) 系 數(shù) ， K＝ ～ ，取 K＝ 。 由 qiiii ?? ?3221 // ， i1/i5= — （ 《汽車?yán)碚摗返? 3 版 P59） 由 中等比性質(zhì)；得： mi =i1(nm)/(n1) m—— 檔位數(shù)，取 m=2,3,4,5 n—— 檔數(shù)， n=5 ； i2=； i3=； i4=； i5=； i1/i2=； i2/i3=； i3/i4=： i4/i5=； 符合 q 的要求。故 齒輪 法向模 數(shù) m=4。 16176。等大些的 壓力 角， 實(shí)際 上，因 國 家 規(guī) 定的 標(biāo) 準(zhǔn) 壓力角為 20176。 隨著 β增大， 齒 的 強(qiáng)度也相 應(yīng) 提高，不 過 ， 當(dāng) 螺旋角大于 30176。 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 （四）齒寬 b 齒寬的選擇 ， 應(yīng) 注意到 齒寬對變 速器的 軸 向尺寸、 齒輪 工作平 穩(wěn) 性、 齒 強(qiáng) 度和 齒輪 工作 時(shí) 受力的均 勻程 度。 * 一檔齒輪 參數(shù) i1’ =z2/z1= 3； A=d1+d2=120； d=mz 。 α =20 齒頂高 ha 1*4=4 1*4=4 齒跟高 hf (1+)*4=5 (1+)*4=5 齒全高 h (2*1+)*4=9 (2*1+)*4=9 齒頂圓直徑 da (15+2*1)*4=68 (45+2*1)*4=188 齒根圓直徑 df (152*12*)*4=50 (452*12*)*4=170 基圓直徑 db 60*= 180*= 齒距 p *4= *4= 基圓齒距 pb *= *= 齒厚 s *4/2= *4/2= 齒槽寬 e *4/2= *4/2= 頂隙 c c=c’ m=1 c=c’ m=1 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a a =m(z1+z2)=120 a =m(z1+z2)=120 節(jié)圓直徑 d’ d’ =d=60 d’ =d=180 傳動比 i1’ 45/15=3 45/15=3 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 確定Ⅱ檔齒輪 參數(shù) （取 β ＝ 15176。r4=、 名稱 代號 一軸齒輪 二軸齒輪 模數(shù) m m=4 m=4 分度圓直徑 d *2= *2= 齒數(shù) z 壓力角 α α =20176。m=4。 齒頂高 ha 1*4=4 1*4=4 齒跟高 hf (1+)*4=5 (1+)*4=5 齒全高 h (2*1+)*4=9 (2*1+)*4=9 齒頂圓直徑 da (24+2*1)*4=104 (36+2*1)*4=152 齒根圓直徑 df (242*12*)*4=86 (362*12*)*4=134 基圓直徑 db *= *= 齒距 p *4= *4= 基圓齒距 pb *= *= 齒厚 s *4/2= *4/2= 齒槽寬 e *4/2= *4/2= 頂隙 c c=c’ m=1 c=c’ m=1 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a a =m(z1+z2)=120 a =m(z1+z2)=120 節(jié)圓直徑 d’ d’ =d= d’ =d= 傳動比 i1’ 36/24= 36/24= 確定 IV 檔齒輪 參數(shù) （ β ＝ 15 176。r8= . 名稱 代號 一軸齒輪 二軸齒輪 模數(shù) m m=4 m=4 分度圓直徑 d *2= *2= 齒數(shù) z 壓力角 α α =20176。m=4。 齒頂高 ha 1*4=4 1*4=4 齒跟高 hf (1+)*4=5 (1+)*4=5 齒全高 h (2*1+)*4=9 (2*1+)*4=9 齒頂圓直徑 da (35+2*1)*4=148 (25+2*1)*4=108 齒根 圓直徑 df (352*12*)*4=130 (252*12*)*4=90 基圓直徑 db *= *= 齒距 p *4= *4= 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 基圓齒距 pb *= *= 齒厚 s *4/2= *4/2= 齒槽寬 e *4/2= *4/2= 頂隙 c c=c’ m=1 c=c’ m=1 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a a =m(z1+z2)=120 a =m(z1+z2)=120 節(jié)圓直徑 d’ d’ =d= d’ =d= 傳動比 i1’ 25/35= 25/35= 確定倒檔傳動比 倒檔齒輪的模數(shù)往往與一檔相同，為保證中間軸倒檔齒輪不發(fā)生根切，初選 Z11＝ 15,與一檔齒輪 Z1 相等。z13=25 . 名稱 代號 一軸齒輪 二軸齒輪 模數(shù) m m=4 m=4 分度圓直徑 d 15*4=60 35*4=140 齒數(shù) z 15 35 壓力角 α α =20176。m=4。 齒頂高 ha 1*4=4 1*4=4 齒跟高 hf (1+)*4=5 (1+)*4=5 齒全高 h (2*1+)*4=9 (2*1+)*4=9 齒頂圓直徑 da (20+2*1)*4=88 (40+2*1)*4=168 齒根圓直徑 df (202*12*)*4=70 (402*12*)*4=150 基圓直徑 db 80*= 160*= 齒距 p *4= *4= 基圓齒距 pb *= *= 齒厚 s *4/2= *4/2= 齒槽寬 e *4/2= *4/2= 頂隙 c c=c’ m=1 c=c’ m=1 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a a =m(z1+z2)=120 a =m(z1+z2)=120 節(jié)圓直徑 d’ d’ =d=80 d’ =d=160 傳動比 i1’ 40/20=2 40/20=2 （六）齒輪精度的選擇 根據(jù)推薦，提高高檔位齒輪的性能，取 Z1～ Z4為 6 級， Z5～ Z11為 7 級?？梢园妖X輪看作是懸臂梁，輪齒根部彎曲應(yīng)力很大，過渡圓角處又有應(yīng)力集中，故輪齒根部很容易發(fā)生斷裂。采用下列措施，可提高輪齒的彎曲強(qiáng)度：增大輪齒根部厚度；加大輪齒根部過渡圓角半徑；采用長齒齒輪傳動；提高重合度；使同時(shí)嚙合的輪齒對數(shù)增多；使齒面及齒根部過渡圓角處盡量光滑；提高材料的許用應(yīng)力，如采用優(yōu)質(zhì)鋼材等。 提高接觸強(qiáng)度的措施：一方面是合理選擇齒輪參數(shù)，使接觸應(yīng)力降低；另一方面是提高齒面硬度，如采用許用應(yīng)力大的鋼材等。 最后結(jié)果 : 一檔齒輪的接觸強(qiáng)度分別是（按傳動順序）： （滿足要求） （ 2）彎曲強(qiáng)度計(jì)算 直齒輪用下式計(jì)算彎曲應(yīng)力： 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 ?? =ybPKKF t ft ? （ N/mm2） () 斜齒輪用下列公式計(jì)算： ?? =??yKbPKFtnt （ N/mm2） () 式中： tF —— 圓周力， tF = dMemax2 ， N； ?K —— 應(yīng)力集中系數(shù)，主動齒輪取 ，被動齒輪取 ； fK —— 摩擦力影響系數(shù)，主動齒輪取 ，被動齒輪取 ； tP—— 端面周節(jié)， tP =? m ； tnP —— 法面周節(jié)， tnP =? nm ； y—— 齒形系數(shù) 4； ?K —— 重合度影響系數(shù)， ?K =2。 設(shè)計(jì)變速器軸時(shí)主要考慮以下幾個(gè)問題：軸的結(jié)構(gòu)形狀、軸的直徑、長度、軸的強(qiáng)度和剛度、 軸上花鍵型式和尺寸等。為滿足剛度要求，軸的長度須和直徑保持一定的協(xié)調(diào)關(guān)系。 由 k 計(jì)算各齒輪處軸徑 d=kD 式中： D—— 齒輪分度圓直徑； d—— 軸在對應(yīng)齒輪處直徑； d1=60/3=20； d2=180/3=60；